DNA
DNA Alm. Deutscher Normenausschuss, Fr. Acide desoxyribonucleique, İng. Desoxyribonucleic asid. Kalıtımda rol oynayan organik bir molekül. Bir nükleik asit çeşidi. “Deoksiribo nükleik asit” adını alır. Kısaca “DNA” olarak gösterilir. Canlılarda yönetici bir moleküldür. Hücrenin protein ve enzim sentezinde rol oynar. Ayrıca yeni bir hücre meydana getirecek gerekli elemanları taşıdığından hücre bölünmesinin esasını teşkil eder.İlk defa A.F.Mıescwer adl
DNA hakkında ansiklopedik bilgiDNA (Alm. Deutscher Normenausschuss, Fr. Acide desoxyribonucleique, İng. Desoxyribonucleic asid) Kalıtımda rol oynayan organik bir molekül. Bir nükleik asit çeşidi. “Deoksiribo nükleik asit” adını alır. Kısaca “DNA” olarak gösterilir. Canlılarda yönetici bir moleküldür. Hücrenin protein ve enzim sentezinde rol oynar. Ayrıca yeni bir hücre meydana getirecek gerekli elemanları taşıdığından hücre bölünmesinin esasını teşkil eder. Protein ve RNA gibi hücrenin diğer bileşenlerinin inşası için gerekli olan bilgileri içermesinden dolayı DNA bir kalıp, şablon veya reçeteye benzetilir. Bu genetik bilgileri içeren DNA parçaları gen olarak adlandırılır, ama başka DNA dizilerinin yapısal işlevleri vardır, diğerleri ise bu genetik bilginin kullanılmasının düzenlenmesine yararlar.
Kimyasal olarak DNA, nükleotit olarak adlandırılan basit birimlerden oluşan iki uzun polimerden oluşur. Bu polimerlerin omurgaları, ester bağları ile birbirine bağlanmış şeker ve fosfat gruplarından oluşur. Bu iki iplikçik birbirlerine ters yönde giderler. Her bir şeker grubuna baz olarak adlandırılan dört tip molekülden biri bağlıdır. DNA'nın omurgası boyunca bu bazların oluşturduğu dizi, genetik bilgiyi kodlar. Protein sentezi sırasında bu bilgi, genetik kod aracılığıyla okununca proteinlerin amino asit dizisini belirler. Bu süreç sırasında DNA'daki bilgi, DNA'ya benzer yapıya sahip başka bir nükleik asit olan RNA'ya kopyalanır, bu işleme transkripsiyon denir.
İlk defa A.F. Mıescwer adlı bir araştırıcı 19. yüzyılın sonlarında hücre çekirdeğini incelerken bu maddeleri fark etmiştir.
Ökaryotik hücrelerde DNA başlıca çekirdekte bulunmakla beraber az olarak mitokondri ve kloroplastlarda da vardır. Hücre çekirdeğinde bulunan kromatin, DNA ve buna bağlı proteinlerden yapılmıştır.
1953 senesinde Watson ve Crick adlı araştırıcılar hazırladıkları modeller üzerine DNA yapısını açıklamaya çalışmışlardır. Buna göre; DNA teorik olarak sonsuz uzunlukta ve birbirine sarmal olarak dolanmış yanyana iki molekül zinciridir. Bu, hayali bir eksene sarılı bir ip merdivenine benzetilebilir. Merdivenin kenarları bir şeker molekülü (deoksiriboz) ile fosforlu bir molekülden meydana gelir. Merdiven basamaklarının arasında gevşek hidrojen bağlarıyla birbirini çeken pürin ve pirimidin denilen azotlu bazlar bulunur. Bu basamaklar merdivenin kenarındaki şeker moleküllerine bağlıdır.
DNA’daki azotlu bazlar iki gruptur: Pürin bazları adenin ve guanin; pirimidin bazları ise sitozin ve timindir. Bunların molekül durumları şöyledir ki, bir adenin ancak bir timinle ve bir sitozin ancak bir guaninle birleşebilir. Bunlar pratikte baş harfleri ile gösterilir. Bu duruma göre her kademede ancak 4 çift baz bulunabilir. A-T, T-A, G-S, S-G. Her DNA molekülünde; adenin (A) molekül sayısı, timin (T) molekül sayısına eşittir ve ancak birbirleriyle karşılıklı bağ yapabilirler. Birbiriyle oranları 1’dir (A/T=1). Aynı durumlar guanin (G) ile sitozin (S) arasında da mevcuttur (G/S=1). Ancak (G+S)/(A+T) oranı 1’e eşit değildir. Bu oran bütün DNA’larda farklı olabilmektedir. Adeninle timin arasında çift hidrojen bağı (A = = = T) bulunur. Sitozinle guanin arasında ise üç hidrojen bağı (S º º º G) mevcuttur. Bir baz çifti, yapısı itibariyle yakınındaki baz çiftlerini etkilemez. Bu azotlu baz-şeker-fosfat topluluğuna “nükleotit” denir. DNA, bir nükleik asit olup, temel birimi “nükleotit”tir. DNA’nın bütün nükleotitlerinde şeker ve fosfor grupları aynıdır. Nükleotitlerin farklılığı taşıdıkları bazlardan kaynaklanır. Nükleotitler taşıdıkları azotlu bazlara göre adlandırılırlar: Adenin nükleotit, guanin nükleotit, timin nükleotit, sitozin nükleotit.
Bu DNA molekülünü yapan nükleotitlerin belirli bir sıra ve düzenle dizilmeleriyle molekül boyunca gen blokları meydana gelir. Sadece şeker ve bazdan oluşan birleşime ise nükleosit denir. DNA molekülündeki sarmallık sağa doğrudur, her on çift nükleotitte tam bir tur tamamlanır.
DNA genetik bilgi deposudur. Mikroskopla bile görülemeyen bu sayılamayacak kadar bilgiler, gayet muntazam olarak yerleştirilmiştir. İnsan vücudunun planını içinde taşıyan bu muhteşem yapı kendisini inceleyen ilim adamlarını hayretler içinde bırakmakta ve DNA’dan bahseden ilmi eserlerin pek çoğunda bunu yaratanın azamet ve büyüklüğü dile getirilmektedir.
DNA’nın iki görevi vardır: Birincisi hücre bölünmesinin hazırlıkları sırasında kendi kopyasını yapmasıdır. Kromozomların ikiye bölünmesi sırasında DNA molekülü kendisinin bir kopyasını yapar, buna replikasyon veya duplikasyon denir. Bu olay yavru kromozomda aynı kısımların bulunabilmesi için gereklidir. DNA’nın kendini eşlemesi esnasında, iki sarmal ipliği bir arada tutan hidrojen bağları adeta bir fermuar gibi açılır. Açıkta kalan pürin ve pirimidin nükleotitlerin uçları, hücrede önceden sentezlenmiş nükleotitlerle tamamlanır. Böylece birbirinin aynı olan iki DNA meydana gelmiş olur. Hücre bölünmesinde her biri bir hücreye gider. İkinci görevi, kendinde toplanmış olan bilgiyi RNA’ya (Ribonükleik asit) vermesidir. Bu işleme transkripsiyon denir. Transkripsiyonun esası DNA kalıbı üzerinden RNA’nın direkt olarak sentezlenmesidir. Böylece DNA’daki bilgi RNA’ya aktarılmış olur. RNA’daki toplanan bilgi ribozomlarda tercüme edilerek protein, enzim gibi maddelerin sentezinde kullanılır.
Kromozomlarda bulunan genler DNA yapısındadır. Her canlı bireyin ve neslinin hayat planı hücre hafızasını meydana getirir. DNA molekülleri şifrelerle kodlanmıştır. DNA’nın yapısına giren bazların (A,T,G,S) her biri şifre sembolü olarak kullanılır. Hayatın dili bu dört harfli alfabeyle DNA moleküllerinde yazılmaktadır. DNA’nın ipliklerinde ard arda gelen üç nükleotit bazı bir mana (şifre) ifade eder. Dört farklı nükleotitle arka arkaya 64 şifre kodlanabilir (AAA, AAS, AAG, AGS, vb.). Şifrelerin DNA’daki sıralanışlarının değişmesiyle ise binlerce mana ifade edilebilir.
DNA’lar, kendilerinin kopyalarını yaparak, üreme hücreleriyle hayat şifrelerini nesilden nesile iletirler. Canlıların vücut yapılarının ve karakterlerinin (mavi gözlülük, kıvırcık saçlılık, çekik gözlülük vs.) cansız bir molekülde şifrelenmesi ve bu molekülün otomatik olarak kendisinin kopyasını yapabilmesi, daha açık bir ifadeyle hayat sırrını kendinde kapsaması özelliğine fen adamları hayretle bakmakta ve bunların ancak ilahi bir kudretle mümkün olabileceğini ifade etmektedirler.
Bazı sebeplerden dolayı DNA’daki genlerde yapı değişiklikleri görülebilmektedir. Bu değişmeler yavru hücrelere de aynen geçer. Bu durum bazan kansere sebeb olabilmektedir.
Kaynak: Rehber Ansiklopedisi
-
Francis Crick
-
Solda şematik gösterilen DNA yapısı, atom güç mikroskobu ile sağda görüntülenen yapıyı kendi kendine oluşturacaktır. DNA naonteknolojisi, DNA'nın moleküler tanıma özelliklerini kullanarak nanometre boyutlarında yapılar tasarlamayı amaçlayan bilim dalıdır. Resim kaynağı: Strong, 2004. Şablon:Doi-inline
-
Rekombinasyon iki kromozomun (M ve F) kesilip birleştirilmesi ile iki yeni kromozomun (C1 ve C2) meydana gelmesidir.
-
Restriksiyon enzimi EcoRV (yeşil), substrat DNA'sı ile birlikte[77]
-
Lambda represörü DNA'daki hedef dizisine bağlanmış haliyle.[72]
-
DNA ikileşmesi. DNA çift sarmalı bir helikaz ve topoizomeraz tarafından açılır. Ardından, bir DNA polimeraz, öncü ipliği üretir. Bir diğer DNA polimeraz ise gecikmeli ipliğe (kesintili zincire) bağlanır ve onu uzatarak kesintili parçalar sentezler (bunlar Okazaki parçası olarak adlandırılır), sonra bunlar DNA ligaz tarafından birleştirilir.
-
T7 RNA polymeraz (mavi) DNA'dan (turuncu) bir mRNA üretirken.[59]
-
Sigara dumanında bulunan başlıca mutagen olan benzopiren ile DNA arasında oluşmuş bir eklenti (adduct)[44]
-
Telomer tekrarlarından oluşmuş bir DNA dörtlüsünün (quadruplex) yapısı. DNA omurgasının biçimi tipik sarmal yapıdan büyük farklılık gösterir[32]
-
Soldan sağa, A, B ve Z DNA'nın yapıları
-
DNA'nın kimyasal yapısı. Hidrojen bağları noktalı çizgiler olarak gösterilmiştir.
-
DNA çift sarmalının yapısı